RAPHAEL: Runoff and atmospheric processes for flood hazard forecasting and control

• Research unit: EU RFP
• Project number: 97.0069-2

Key words (German)

Hydrologie; Wettervorhersagemodell; Hochwasservorhersage Modellkopplung; Einzugsgebietsmodellierung

Alternative project number (English)

EU project number: ENV4-CT97-0552

Research programs (English)

EU-programme: 4. Frame Research Programme - 3.1 Environment

Short description (German)

Siehe Abstract

Partners and International Organizations (German)

SMA Zürich, Universität Brescia, Universität Toulouse, Universität München, Politechnikum Mailand, Fisbat Bologna, Vista Wessling, DLR Oberpfaffenhofen, AES Canada, Universität Waterloo

Abstract (German)

Die Arbeiten am Projekt konnten mit der Formulierung des beiliegenden Finalreports erfolgreich abgeschlossen werden. Im zweiten Projektjahr lag der Arbeitsschwerpunkt direkt auf der hydrologischen Modellierung und der Berechnung der Abflussganglinien der Einzugsgebiete des Ticino, der Verzasca und der Maggia. Als Input für die Modellierung von 4 ausgewählten grossen Hochwasserereignissen dienten (1) die beobachteten meteorologi-schen Stationsdaten, (2) die mit vier numerischen Wettervorhersagemodellen (NWP) - SM (CH), BOLAM (I), MC2 (Ca) und Meso-NH (F) - berechneten meteorologischen Daten sowie (3) die aus Radarbeobachtungen abgeleiteten Niederschläge. Ueber den Vergleich mit den beobachteten Abflussganglinien konnte zunächst gezeigt werden, dass mit dem verwendeten hydrologischen Modell WaSiM-ETH ausgehend von den beobachteten Meteodaten die Hochwasserganglinien gut nachgebildet werden konnten. Wurden die Beobachtungsdaten durch Vorhersagedaten ersetzt, zeigt sich ein sehr differenziertes Bild. Die Hauptursache dafür liegt bei den mit den verschiedenen NWP berechneten unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Niederschlagsverteilungen, auf die das hydrologische Modell sehr sensitiv reagiert. Keines der verwendeten NWP konnte gegenüber den anderen als besser eingeschätzt werden. In der Mehrzahl der Fälle konnte der Grundcharakter der Hochwasserereignisse gut erfasst werden, wobei aber die starke Differenziertheit der zeitlichen Verteilung der Niederschlagsintensitäten meist in einem noch nicht ausreichendem Masse von den NWP vorhergesagt wird, um auch den hydrologischen Ablauf des Hochwasserereignisses in seiner Detailliertheit nachbilden zu können.
Für den Zeitraum von 1993 bis 1998 wurden der Wasserhaushalt und die Abflussganglinien der Untersuchungsgebiete unter Verwendung beobachteter Meteodaten bei grober Berücksichtigung der Speichereinflüsse kontinuierlich in guter Qualität simuliert. Im Vergleich dazu konnte für den Zeitraum 1996-1998 die Abflussgangliniensimulation auf der Basis der mit dem SM vorhergesagten Meteodaten erfolgen. Auch mit den vorhergesagten Niederschlägen konnte die Dynamik der Abflussganglinie gut nachgebildet werden, wobei das SM dazu tendiert, die Starkregen zu überschätzen.
Aehnliche Schlussfolgerungen konnten von den Projektpartnern in den den beiden anderen Untersuchungsgebieten des Toce (I) und der Ammer (D) gezogen werden. Die Untersuchungen haben deutlich gemacht, dass die NWP wie auch die Radarbeobachtung der Niederschläge schon heute zur Verbesserung der Hochwasservorhersage beitragen können und mit der weiteren Verbesserung der NWP und der Verfeinerung ihrer räumlichen Strukturen dafür auch ein ein ständig zunehmendes Potential bieten.

References in databases (English)

Swiss Database: Euro-DB of the
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Swiss Project-Number: 97.0069-2